Промышленная сероочистка газов, обессеривание и десульфуризация выбросов
Быстрая навигация по странице
Завод газоочистных аппаратов «ПЗГО» встречает на страницах своего официального сайта Посетителей и Клиентов, заинтересованных в реализации таких процессов как сероочистка газов, обессеривание промышленных выбросов и десульфуризация воздушных и газовых потоков.
Работаем по собственным уникальным патентам. Исключительно строго подходим к процессу проектирования и производства, учитывая полный перечень технических, технологических и ценовых требований Заказчика. Осуществляем быструю доставку и, при необходимости, проводим внедрение аппаратов и комплексов промышленной сероочистки «под ключ».
Задать вопрос или подать заявку на расчет стоимости оборудования
Объемы, источники образования и добыча серы
Количество использованной промышленностью серы исчисляется десятками миллионов тонн в год. Так, в 2011 году мировая промышленность переработала около 65 миллионов тонн данного элемента, и эта цифра только растет.
Основная часть выработки приходится на т.н. чистую, элементарную S из природного газа и нефти (около 60%), 30% извлекается из выбросов металлургических предприятий и около 10% добывается из FeS2 (минеральных сульфидов железа – пиритов).
Пирит (железный колчедан). Данный минерал – один из источников природной серодобычи. За сходство с известным металлом его часто называют "золотом дураков"
Следует отметить, что для получения, казалось бы, тривиальных материалов порой требуются значительные объемы данного халькогена (халькогены – общее название для элементов 16 группы периодической системы). Так, производство тонны H2SO4 требует около 0,3 тонны S, а изготовление 1 тонны качественной целлюлозы – около сотни килограммов.
Отрасли, остро нуждающиеся в системах сероочистки и десульфуризации выбросов
Для наглядности представим в таблице причины значительной востребованности серы и ее соединений в привязке к различным отраслям промышленности.
| Отрасль | Особенности применения |
| Агропромышленный комплекс | Более 60% всей произведенной серной кислоты идет на создание удобрений фосфорного и комплексного ряда, использование которых драматически увеличивает морозостойкость урожаев. Используется сера и в приготовлении средств против насекомых-вредителей |
| Горно-рудное дело | Путем сульфатизирующего отжига производится экстракция из рудной массы таких металлов как уран, золото, медь, вольфрам, цинк |
| Металлургия | Травление металлов, удаление окалины перед гальванизацией, выщелачивание (очищение от примесей) металлсодержащих шламов и отходов металлургического производства (огарки, штейны, шлаки, лом, пыль) |
| Химия | Производство олеума, серной и – опосредованно – азотной, соляной, борной кислоты, резины, вулканизация каучуков, изготовление лакокрасочной продукции, селитры, люминофорных компонентов |
| Военное дело | Взрывчатые вещества, дымный порох, световые сигнальные ракеты |
| Нефтехимия | Осушка и очистка углеводородов от органических соединений |
| Фармаиндустрия | Производство лекарственных препаратов, мазей, суспензий, эмульсий |
| Строительство | Серобетоны, сероасфальтобетоны, битумы, подводное бетонирование, упрочнение строительного кирпича, каменных и асбестосодержащих пористых материалов |
Разумеется, в результате технологических (химических и термических) реакций, образуется широкий спектр побочных и, как правило, вредных для экологии и здоровья продуктов. Это оксиды SOX (диоксид, серн(ый)истый газ), сероуглерод, сероводород, SCl2, S2Cl2, SOCl2 и другие.
Другим важным «поставщиком» вредных соединений являются мусорные полигоны и объекты теплоэнергетики (котельные, ТЭС, ТЭЦ). Десульфуризация дымовых газов в этих областях носит критичный характер.
Выбросы ТЭС
Методы десульфирования и оборудование для обессеривания газовоздушных выбросов
Очистка газов от оксидов серы может быть выполнена множеством способов. Какие-то методы пригодны лишь для узколабораторных условий, в то время как другие активно используется в индустриальных масштабах.
Перед обзором методов промышленной десульфуризации следует отметить, что все технологии можно условно разделить на регенерационные и нерегенерационные.
- Регенерация подразумевает возможность восстановления из потока S или SOX, (например, путем десорбции).
- Нерегенерационный способ не подразумевает экстракции или восстановления компонентов из входящего источника.
Сухие каталитические адсорберы
Адсорбционный метод сероочистки реализуется в колоннах, заполненных специфичными – для определенных газовоздушных серосодержащих составов – насадками (адсорбентами).
Хемосорбционное поглощение (химическая адсорбция) серы из серосодержащих газов использует высокие окислительные свойства S и способность ее активного взаимодействия с металлами с образованием сульфидов, (к примеру, Cu + S = CuS).
Каталитические насадки представляют собой тела из металлов, оксидов металлов, а также высокопористые элементы из активированного угля, микулита, силикагелей, перлита, алюмосиликатов, цеолитов. Выбор адсорбента зависит от количества и свойств основного и дополнительных загрязнителей, которые обычно идут в комплексе.
Промышленный адсорбер в производственном ангаре
Процесс нередко двух- или многоступенчатый. На первом этапе идет выделение чистой серы из воздушного потока, а на последующих – непосредственно задержание и связывание халькогена с адсорбентом. В комбинированных системах могут присутствовать дополнительные секции электроосадителей и фильтров, облегчающих каталитическое или физическое задержание поллютантов.
Каталитический метод десульфуризации обычно используется для очищения воздушных и газовых струй с низким содержанием серы. Данный способ обычно используется там, где характер загрязнения точно известен и неизменен в течение длительного времени: нефтехимия, фармацевтика, бумажная промышленность, металлургия, агропромышленность. Спросом пользуются и лабораторные установки тонкой сероочистки.
В общем случае данный метод – нерегенерационный, но путем модернизации систем дополнительным десорбционным или каталитически-восстановительным оборудованием можно наладить обратную экстракцию S и SOX.
Мокрые насадочные скрубберы
Другим типом оборудования, осуществляющего комплексную очистку воздуха от оксида серы (монооксида SO, диоксида SO2, триоксида SO3), сероводорода HS, сероуглерода CS2, HCl, фуранов, диоксинов, бензпирена, CO и других газовых, аэрозольных и твердых соединений, являются мокрые скрубберы с подвижной или стационарной насадкой.
Захват загрязнений происходит за счет активного межмолекулярного контакта, образующегося в тонкопленочном кипящем слое, покрывающем насадочные тела.
Видеодемонстрация работы макета установки с подвижной шаровой насадкой
Мокрые распылительные абсорберы насадочного типа принципиально отличаются от сухих адсорберов и представляют собой системы, способные единовременно улавливать широчайший спектр газообразных (DeSOX, DeNOX) и пылевых включений (сажа, зола, копоть).
Таким образом, десульфация, удаление окислов, а также очистка от сероводорода газа или воздуха происходит, как правило, не селективно, а в составе полного «ансамбля» загрязнителей, что особенно важно при нейтрализации / утилизации дымовых, печных, доменных выбросов, выхлопов мазутных судов, образующихся в результате нагрева или сгорания органического и неорганического топлива.
Несмотря на то, что активности межфазного слоя, образованного технической водой, часто достаточно с запасом, в некоторых случаях оправданно форсуночное распыление реагентов химической природы – слабокислых, слабосоленых, слабощелочных и других агентов. В редких эпизодах газоочистных мероприятий в горячий поток могут дополнительно вводиться высокоактивные тонкоизмельченные абсорбенты: меловая известь, NaCl, NaOH.
Другими плюсами являются: высокая стабильность работы при перепадах давления входящего потока, возможность параллельной работы в качестве пылеуловителя с захватом пылевых частиц с дисперсностью от 0,5 мкм, автономность работы, исключительная простота и дешевизна эксплуатации.
Компьютерное моделирование скрубберной станции модельного ряда "ШВ"
На нашем сайте Вы найдете детальные описания и технические характеристики полых газопромывателей, абсорберов с подвижной и стационарной насадкой.
Квантово-механический процесс захвата загрязнений
Эффект сероочистки, равно как и поглощения других нежелательных компонентов, реализуемый в аппаратах мокрой очистки насадочного типа, называется абсорбцией, а насадки, соответственно, – абсорбентом.
В скрубберах – так же, как и в адсорберах – задержание элементов происходит в межфазном слое, с той лишь разницей, что адсорбционная очистка газов от серы предполагает задержание последней в межфазном слое твердое тело – газ, а в абсорберах – жидкость – газ.
Кстати, оба слова восходят к латинскому "absorbere", что значит "втягивать в себя, поглощать, хлебать". Смена приставки с ab- на ad- и появление двух близких понятий из одного корня произошло в результате диссимилятивной метатезы.
Если рассматривать процесс сорбции на квантово-механическом уровне, то силы, ответственные за осуществление взаимного молекулярного захвата одинаковы в обеих технологиях десульфации: это электро-поляризационные взаимодействия молекул через силы Ван-дер-Ваальса.
Силы Ван-дер-Ваальса и молекулярное взаимодействие
Утилизация серосодержащих шламов
Несмотря на то, что влажные распылительные абсорберы – по умолчанию – относятся к разряду нерегенерационных установок, дополнительным плюсом их использования является возможность экономически выгодной утилизации шламов, образующихся в процессе работы.
Так, например, все больше угольных и мазутных предприятий энергетического комплекса начинают использовать в качестве основных аппаратов очистки дымовых газов абсорберы с меловым абсорбентом. Такой подход позволяет практически без дополнительных усилий получать из шлама чистый синтетический гипс CaSO4, использующийся в качестве основного сырья во множестве строительных и производственных сфер. На выходе очистных установок – CO2, H2O и N2.
Мембранный селективный захват
Мембранное улавливание является одним из недавних изобретений, нашедших ограниченное применение в десульфации и общем очищении попутного нефтяного газа от воды, углеводородов и сернистых соединений. В силу специфики реализации мембранные системы локализовано используются на морских нефтяных платформах.
Морская нефтяная платформа. Виден огненный факел попутного нефтяного газа, который мог бы быть утилизирован мембранным методом и использован для бытовых или технологических нужд
Установки не имеют движущихся частей и представляют собой многосекционные селективные фильтры. Впрочем, из-за, как правило, незначительных объемов попутных (факельных) газов, рациональность таких агрегатов ограничивается применением в отдаленных районах добычи и нацелена на получение топлива в автономных условиях работы – отопление бытовок, питание турбин, газогенераторов.
Интересный факт: в англоязычной научной литературе процесс газодесульфации называется "gas sweetening (подслащение)", что является прямой отсылкой к сильным окислительным свойствам, которые проявляет сера и ее соединения. В целом, часто под обессериванием понимают удаление не только SOX, но и любых других кислых включений.
Сводный рейтинг и общий обзор аппаратов и технологий
| Технология | Рейтинг и комментарии |
| Мокрая абсорбция | Универсальное решение для пылегазоочистки в любых отраслях промышленности, широкая вариативность исполнения систем по потоку, гибкость и простота монтажа и эксплуатации, КПД до 100%, стойкость к пневмогидравлическим перепадам |
| Сухая адсорбция (хемосорбция) | Высокая эффективность при работе с источниками стабильной загрязненности, широкий выбор специфических адсорбентов для тонкой очистки конкретных соединений и их комплексов, автономность работы, возможность установки десорбирующих блоков для каталитического восстановления элементов |
| Мембранный захват | Ограниченное использование на отдаленных участках добычи углеводородов, фильтрационная сорбция загрязнителей для получения топлива для локальных бытовых и производственных нужд |
| Термическая, электростатическая нейтрализация | Высокая эффективность при значительной дороговизне оборудования, узкоспециализированные и лабораторные установки |
Расчет, проектирование, изготовление, продажа, доставка и монтаж
ООО «ПЗГО» предлагает к индивидуальному расчету и изготовлению широкий спектр недорогой и высокопроизводительной газоочистной аппаратуры, способной удовлетворить любым санитарным и техническим требованиям. Любые размеры и ориентации, учет возможности монтажа в стесненных условиях промзоны.
Требуется ли Вам современная станция очистки от сероводорода или воздухоочиститель от диоксида серы – все эти устройства совмещены в уникальном оборудовании мокрого насадочного типа модельного ряда ШВ.
Осуществим быструю доставку по России и Зарубежью, при необходимости проведем монтаж и пусконаладочные работы. Исчерпывающий комплект технической и прозрачной бухгалтерской документации. Гарантия изготовителя. Любые аспекты сотрудничества.
Для получения консультации или расчета стоимости, пожалуйста, заполняйте Анкету Заказчика или контактируйте с Клиентским отделом удобным Вам способом.
ООО «ПЗГО» – дышите легко!
